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第8章-配位滴定法-葛.ppt

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    • 第八章第八章 配位滴定法配位滴定法 8.1 概述概述 8.2 EDTA的性质及其配合物的性质及其配合物 8.3 配合物在溶液中的解离平衡配合物在溶液中的解离平衡 8.4 配位滴定的基本原理配位滴定的基本原理 8.5 金属离子指示剂金属离子指示剂 8.6 提高配位滴定的选择性法提高配位滴定的选择性法 8.7 配位滴定方式及其应用配位滴定方式及其应用 8.1 概述概述一、定义一、定义 利用形成配合物的反应进行滴定分析的方法,称为配位滴定法,亦称络合滴定法 例:用AgNO3标准溶液滴定氰化物时,Ag+与CN-配位,形成难离解的[Ag(CN)2]-络离子(K稳=1021)的反应,就可用于配位滴定反应如下:Ag+ + 2CN- = Ag[(CN)2]- 当滴定达到计量点时,稍过量的Ag+就与Ag[(CN)2]-反应生成白色的Ag[Ag(CN)2]沉淀,使溶液变浑浊,而指示终点 Ag++Ag(CN)2-= Ag[Ag(CN)2]↓ 二、具备条件二、具备条件1、、进行进行完全完全 ,形成的配合物要相当稳定,,形成的配合物要相当稳定,K稳稳≥108,,否则不易得到明显的滴定终点。

      否则不易得到明显的滴定终点2、、定量定量,在一定反应条件下,配位数必须固定,在一定反应条件下,配位数必须固定(即只即只形成一种配位数的配合物形成一种配位数的配合物)3、、反应速度要反应速度要快快4、、要有要有适当的方法确定适当的方法确定滴定滴定终点终点 三、配位剂种类三、配位剂种类1、无机配位剂、无机配位剂 形成分级络合物,简单、不稳定形成分级络合物,简单、不稳定2、有机配位剂、有机配位剂 形成低络合比的螯合物,复杂而稳定形成低络合比的螯合物,复杂而稳定3、常用有机氨羧配位剂、常用有机氨羧配位剂 乙二胺四乙酸,乙二胺四乙酸,环己烷二胺四乙酸,乙二醇二环己烷二胺四乙酸,乙二醇二乙醚二胺四乙酸,乙二胺四丙酸乙醚二胺四乙酸,乙二胺四丙酸配位滴定中常用以配位滴定中常用以EDTA为代表的有机配位代表的有机配位剂 一、物理性质一、物理性质 白色晶状粉末,水中溶解度小,难溶于酸和有机白色晶状粉末,水中溶解度小,难溶于酸和有机溶剂;溶剂;易溶于易溶于NaOH或或NH3溶液溶液—— Na2H2Y•2H2O 乙二胺四乙酸是一种四元酸乙二胺四乙酸是一种四元酸。

      习惯上用上用H4Y表示表示8.2 EDTA的性质及其化合物的性质及其化合物 二、结构二、结构 ü各型体浓度取决于溶液各型体浓度取决于溶液pH值值 pH < 1 强酸性溶液 → H6Y2+ pH 2.67~6.16 → 主要H2Y2- pH > 10.26碱性溶液 → Y4-H6Y2+ H+ + H5Y+ H5Y+ H+ + H4Y H4Y H+ + H3Y- H3Y- H+ + H2Y2- H2Y2- H+ + HY3- HY3- H+ + Y4- 最佳配位型体最佳配位型体ü水溶液中七种存在型体水溶液中七种存在型体三、三、EDTA的离解平衡的离解平衡 EDTA的配位特性:的配位特性: EDTA 有有 6 个配位基个配位基2个氨氮配位原个氨氮配位原子子4个羧氧配位原个羧氧配位原子子四、四、四、四、EDTA与金属离子的配合物与金属离子的配合物 金属离子金属离子-EDTA配合物的特点配合物的特点((1)广泛配位性)广泛配位性 配位能力强,能几乎和所有的金属离子配位,且形成的配合物稳定,反应速率快,配位完全。

      2)配位比简单)配位比简单 具6个配位原子,与金属离子形成配合物绝大多数为1:1,没有逐级配位的现象3)配合物大多带电荷,水溶性较好配合物大多带电荷,水溶性较好 ((4)配合物的颜色主要决定于金属离子的颜色配合物的颜色主要决定于金属离子的颜色 即无色的金属离子与EDTA配位,则形成无色的螯合物,有色的金属离子与EDTA配合物时,一般则形成颜色更深的螯合物如:如: NiY2- CuY2- CoY2- MnY2- CrY- FeY- 蓝色 深蓝 紫红 紫红 深紫 黄 一、一、EDTA与金属离子形成配合物的稳定性与金属离子形成配合物的稳定性 (一)稳定常数(一)稳定常数Ø 讨论:讨论: KMY↑大,配合物稳定性大,配合物稳定性↑高,配合反应高,配合反应↑完全完全 M + Y MY8.3 配位物在溶液中的离解平衡配位物在溶液中的离解平衡 EDTAEDTA与一些常见金属离子的配合物的稳定常数与一些常见金属离子的配合物的稳定常数因配合物的因配合物的稳定常数定常数KMY值很大,常用其很大,常用其对数数值lgKMY表示。

      表示 a .碱金属离子的配合物最不.碱金属离子的配合物最不稳定,定,lg KMY<3;; b.碱土金属离子的b.碱土金属离子的 lgKMY=8~~11;; c.c.过渡金属、稀土金属离子和渡金属、稀土金属离子和Al3+的的lgKMY=15~~19 d.三价,四价金属离子及d.三价,四价金属离子及Hg2+的的lgKMY>20. 影响配合物的稳定性因素影响配合物的稳定性因素金属离子自身性质(本质因素)金属离子自身性质(本质因素)外界条件外界条件 表表中中数数据据是是指指无无副副反反应的的情情况况下下的的数数据据, 实际滴滴定定过程程中中需要考虑副反应影响,引入条件稳定常数需要考虑副反应影响,引入条件稳定常数配合物的稳定常数配合物的稳定常数 M + L ML ML + L ML2 MLn-1 + L M Ln 注:各级累积常数将注:各级累积常数将各级各级 [ML[MLi i] ]和和 [M [M ] ]及及 [L][L]联系起来联系起来 (二)累积平衡常数(二)累积平衡常数 注:副反应的发生会影响主反应发生的程度注:副反应的发生会影响主反应发生的程度 副反应的发生程度以副反应系数加以描述副反应的发生程度以副反应系数加以描述 不利于主反应进行不利于主反应进行不利于主反应进行不利于主反应进行利于主反应进行利于主反应进行利于主反应进行利于主反应进行二、影响二、影响EDTA配合物稳定性的因素配合物稳定性的因素 1、酸效应与酸效应系数、酸效应与酸效应系数 酸度升高,酸效应系数酸度升高,酸效应系数αY(H)增大,与金属离子配位能力越小。

      增大,与金属离子配位能力越小 酸效应:酸效应:由于H+存在使配位体参加主反应能力降低的现象酸效应系数酸效应系数αY(H)是指在一定pH下未参加配位反应的 EDTA各种存在形体的总浓度c(Y’)与能直接参与主反应的Y4-的平衡浓度c(Y4-)之比 ü注:注:[Y’]——EDTA所有未与所有未与M 配位的七种型体总浓度配位的七种型体总浓度 [Y] ——EDTA能与能与 M 配位的配位的Y4--型体平衡浓度型体平衡浓度Ø结结论论:: 2、配位效应与配位效应系数、配位效应与配位效应系数配位效应系数配位效应系数αM(L)它是指未与滴定剂Y4-配位的金属离子M的各种存在形体的总浓度[M’]与游离金属离子浓度[M]之比Ø结论:结论: 金属离子的总副反应系数金属离子的总副反应系数 1、绝对稳定常数、绝对稳定常数 在无副反应发生的情况下,M与Y反应达到平衡时的形成常数KMY,称为绝对形成常数 M + Y = MY 三、配合物的条件平衡常数三、配合物的条件平衡常数 对有副反应发生的滴定反应:对有副反应发生的滴定反应:代入代入KMY定义式:定义式:2、条件稳定常数、条件稳定常数 一般情况一般情况MY的副反应可忽略的副反应可忽略,则则KMY′:称为表观形成常数或条件稳定常数。

      称为表观形成常数或条件稳定常数KMY′表示有副反应的情况下,配位反应进行的程度表示有副反应的情况下,配位反应进行的程度此式为计算配合物表观形成常数的重要公式此式为计算配合物表观形成常数的重要公式 8.4 配位滴定法原理配位滴定法原理 一、滴定曲线一、滴定曲线 酸碱滴定法将滴定过程分为四个阶段,即滴定前、滴定酸碱滴定法将滴定过程分为四个阶段,即滴定前、滴定开始至计量点前、计量点时、计量点后四个阶段,计算溶液开始至计量点前、计量点时、计量点后四个阶段,计算溶液的的pH值值及其变化规律;对配位滴定可以采取类似的办法,及其变化规律;对配位滴定可以采取类似的办法,分同样四个阶段计算溶液中分同样四个阶段计算溶液中金属离子的浓度金属离子的浓度变化,并绘制滴变化,并绘制滴定曲线 现以现以pH=12时,用时,用0.01000mol·L-1EDTA标准滴定溶液滴定标准滴定溶液滴定20.00mL 0.01000 mol·L-1Ca2+溶液为例,说明配位滴定过程中溶液为例,说明配位滴定过程中滴定剂的加入量与待测离子浓度之间的变化关系滴定剂的加入量与待测离子浓度之间的变化关系。

      由于由于Ca2+既不易水解也不与其他配位既不易水解也不与其他配位剂反反应,所以,所以处理配理配位平衡位平衡时只需考只需考虑EDTA的酸效的酸效应,即在,即在pH=12时,,CaY2-的条的条件件稳定常数定常数为:: lgK′CaY = lgKCaY - lgαY(H)= 10.69-0.01 = 10.68K′CaY=4.8×1010 1.滴定前滴定前 pCa取决于起始取决于起始Ca2+浓度:度:[Ca2+]=0.01000mol/L pCa=2.00 2.滴定开始到滴定开始到计量点前量点前 pCa决定于剩余决定于剩余Ca2+浓度:度:设加入加入EDTA标准溶液准溶液19.98(滴定百分率滴定百分率99.9%)pCa=5.30 3. 计量点量点时 由由CaY的离解的离解计算算Ca2+浓度度 CaY浓度度近近似似等等于于计量量点点时Ca2+的的分分析析浓度度,,cCaSP=5.0×10-3mol/L,,同同时由由于于离离解解,,溶溶液液中中[Ca2+]=[Y′] ,代代入入平平衡衡关关系系式式可以求得可以求得pCa:: 4. 计量点后量点后 计量点后,溶液中量点后,溶液中Ca2+可由可由过量量Y和平衡关系和平衡关系计算。

      算设加入加入EDTA标准溶液准溶液20.02mL(滴定百分率滴定百分率为100.1%) 代入平衡关系式可得代入平衡关系式可得: 以以pCapCa为为纵纵坐坐标标, ,以以滴滴加加的的EDTAEDTA体体积积或或滴滴定定百百分分数数为为横横坐坐标标, ,作出滴定曲线如下:作出滴定曲线如下:可可见,,计量点量点时的的pCa为6.50,滴定突,滴定突跃的的pCa 为5.30~~7.68 EDTA滴定滴定Ca2+的滴定曲线的滴定曲线 金属离子浓度对滴定曲线的影响金属离子浓度对滴定曲线的影响 二、影响滴定突跃的因素二、影响滴定突跃的因素 lgKf’对滴定曲线的影响1、影响滴定突跃的主要因素、影响滴定突跃的主要因素((1))pH值越大,滴定突跃越大;((2))M的浓度越大,,滴定突跃越大; ((3)) KMY’值越大,滴定突跃越大 要想滴定误差≤0.1%则必须[M]·K’(MY)≥106当金属离子浓度[M]=0.01mol·L-1时,lgK’(MY)≥8 2、单一离子准确滴定的判据、单一离子准确滴定的判据 三、配位滴定中酸度的控制三、配位滴定中酸度的控制1、最高酸度(最低、最高酸度(最低pH值)值) 若金属离子没发生副反应 lgK’ (MY) =lg K (MY) - lgαY(H) lgKf’(MY)≥8 lg K (MY) - lgαY(H) ≥8 lgαY(H) ≤lg K (MY) - 8查表得相应的pH值,即为滴定某一金属离子所允许的最所允许的最低低pH值值(即最高酸度即最高酸度) 表表8-4 部分金属离子被部分金属离子被EDTA滴定的最低滴定的最低pH金属离子lg Kf最低pH金属离子lg Kf最低pHMg2+8.69~9.7Pb2+18.04~3.2Ca2+10.69~7.5Ni2+18.62~3.0Mn2+14.04~5.2Cu2+18.80~2.9Fe2+14.33~5.0Hg2+21.80~1.9Al3+16.10~4.2Sn2+22.11~1.7Co2+16.31~4.0Cr3+23.40~1.4Cd2+16.46~3.9Fe3+25.10~1.0Zn2+16.50~3.9ZrO2+29.50~0.4  可以找出单独滴定某一金 属离子所需的最低pH值。

       可以看出在一定pH值时,哪些离子被滴定,哪些离子有干扰从而可以利用控制酸度,达到分别滴定或连续滴定的目的 EDTA 的酸效应曲线 2、酸效应曲线、酸效应曲线 经验表明,当M和N两种离子浓度相近时, ,就可连续滴定两种离子而互不干扰在横坐标,从 处作垂线,与曲线相交于一点,再从这点作水平线,所得的pH就是滴定M的最低酸度(即最高pH)如低于此酸度,N开始干扰 3、最低酸度(最高、最低酸度(最高pH)) 为了能准确滴定被了能准确滴定被测金属离子,滴定金属离子,滴定时的的pH一般大于所允一般大于所允许的最低的最低pH,但酸度,但酸度过低,金属离子会低,金属离子会产生水解效生水解效应析出析出氢氧氧化物沉淀而影响滴定,因此需要确定滴定化物沉淀而影响滴定,因此需要确定滴定时金属离子不水解的最金属离子不水解的最低酸度(最高低酸度(最高pH) 在没有其他配位在没有其他配位剂存在下,金属离子不水解的最低酸度可由存在下,金属离子不水解的最低酸度可由氢氧化物的溶度氧化物的溶度积求得。

      求得 ü变变色色实实质质::EDTA置置换换少少量量与与指指示示剂剂配配位位的的金金属属离离子子释释放放指示剂,从而引起溶液颜色的改变指示剂,从而引起溶液颜色的改变ü注:注:•In为有机弱酸,颜色随pH值而变化→注意控制溶液的pH终点前终点前 M + In MIn 显配合物颜色显配合物颜色滴定过程滴定过程 M + Y MY终点终点 MIn + Y MY + In (置换)(置换) 显游离指示剂颜色显游离指示剂颜色 8.5 金属指示剂金属指示剂一、金属指示剂的变色原理一、金属指示剂的变色原理 2、、金属离子与指示剂稳定性应小于Y4-与金属离子所生成配合物的稳定性,一般K值要小二个数量级3、、显色反应要灵敏、迅速、有一定的选择性4、、指示剂与金属离子配合物应易溶于水,指示剂比较稳定,便于贮藏和使用 。

      1、、终点颜色变化明显,便于眼睛观察 二、作为金属指示剂应该具备以下条件二、作为金属指示剂应该具备以下条件:: 三、使用指示剂中存在的问题三、使用指示剂中存在的问题 1、指示剂的封闭现象、指示剂的封闭现象 某些金属离子与指示剂形成的配合物某些金属离子与指示剂形成的配合物(MIn) 比相应的金比相应的金属离子与乙二胺四乙酸配合物属离子与乙二胺四乙酸配合物(MY)更稳定更稳定, 在滴定其他金属在滴定其他金属离子时,若溶液中存在这些金属离子,则溶液一直呈现这些离子时,若溶液中存在这些金属离子,则溶液一直呈现这些金属离子与指示剂形成的配合物金属离子与指示剂形成的配合物MIn的颜色,即使到了的颜色,即使到了化学化学计量点也不变色计量点也不变色,这种现象称为,这种现象称为指示剂的封闭现象指示剂的封闭现象 例如例如在pH=10时以铬黑T为指示剂滴定Ca2+,Mg2+总量时,Al3+、Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+对铬黑T有封闭作用 解决方法:解决方法:加入少量三乙醇胺加入少量三乙醇胺(掩蔽掩蔽Fe3+、、Al3+)和和KCN(掩蔽掩蔽Ni2+和和Co2+)以消除干以消除干扰。

      2、指示剂的僵化现象、指示剂的僵化现象 有些指示剂本身或金属离子与指示剂形成的配合物有些指示剂本身或金属离子与指示剂形成的配合物在水中的溶解度太小,使滴定剂与金属在水中的溶解度太小,使滴定剂与金属—指示剂的配合指示剂的配合物交换缓慢,物交换缓慢,终点拖长终点拖长,这种现象称为,这种现象称为指示剂的僵化指示剂的僵化 解决办法:解决办法:加入有机溶剂或加热以增大其溶解度,从加入有机溶剂或加热以增大其溶解度,从而加快反应速度,使终点变色明显而加快反应速度,使终点变色明显 例如,例如,用用PAN作指示剂时,可加入少量的甲醇或乙醇,作指示剂时,可加入少量的甲醇或乙醇,也可将溶液适当加热以加快置换速度,使指示剂的变色也可将溶液适当加热以加快置换速度,使指示剂的变色敏锐一些敏锐一些 3、指示剂的氧化变质现象、指示剂的氧化变质现象 金属指示剂大多为含有双键的有色化合物,易被日金属指示剂大多为含有双键的有色化合物,易被日光、氧化剂、空气所分解,在水溶液中多不稳定,日久光、氧化剂、空气所分解,在水溶液中多不稳定,日久会变质 例如,例如,铬黑黑T、、钙指示指示剂的水溶液均易氧化的水溶液均易氧化变质 解决方法:解决方法:1)常配成固体混合物)常配成固体混合物 2)加入具有)加入具有还原性的物原性的物质,如,如盐酸酸羟胺等胺等配成溶液。

      配成溶液 1、、 铬黑铬黑T((EBT)) 终点:酒红终点:酒红→纯蓝纯蓝 适宜的适宜的pH::7.0~~11.0(碱性区)(碱性区) 缓冲体系:缓冲体系:NH3-NH4Cl 封闭离子:封闭离子:Al3+,,Fe3+,(,(Cu2+,,Ni2+)) 掩蔽剂:三乙醇胺,掩蔽剂:三乙醇胺,KCN2、二甲酚橙(、二甲酚橙(XO)) 终点:紫红终点:紫红→亮黄亮黄 适宜的适宜的pH范围范围 <6.0(酸性区)(酸性区) 缓冲体系:缓冲体系:HAc-NaAc 封闭离子:封闭离子:Al3+,,Fe3+,(,(Cu2+,,Co2+,,Ni2+)) 掩蔽剂:三乙醇胺,氟化胺掩蔽剂:三乙醇胺,氟化胺四、常用的金属指示剂四、常用的金属指示剂 3、钙指示剂、钙指示剂 钙指示剂的化学名称是钙指示剂的化学名称是2-羟基羟基-1-(2-羟基羟基-4-磺酸基磺酸基-1-萘偶氮萘偶氮)-3-萘甲酸萘甲酸,也称钙红黑紫色粉末也称钙红黑紫色粉末, 可用于可用于Ca2+、、Mg2+共存时作测共存时作测Ca2+的指示剂的指示剂(pH=12.5),, ü前提:前提:几种离子共存几种离子共存——M,,N(干扰离子(干扰离子)Ø控制酸度分步滴定Ø使用掩蔽剂选择性滴定8.6 提高配位滴定选择性的方法提高配位滴定选择性的方法 一、一、 控制酸度提高选择性控制酸度提高选择性1、条件稳定常数与酸度关系、条件稳定常数与酸度关系 酸效应会影响配位反应的完全程度,但可利用酸酸效应会影响配位反应的完全程度,但可利用酸效应以提高配位滴定的选择性效应以提高配位滴定的选择性2、混合离子分步滴定的可能性、混合离子分步滴定的可能性3、混合离子测定时溶液酸度的控制、混合离子测定时溶液酸度的控制 二、二、 使用掩蔽剂的选择性滴定使用掩蔽剂的选择性滴定1、、 配位掩蔽法:配位掩蔽法:利用配位反应降低或消除干扰离子利用配位反应降低或消除干扰离子2、、 沉淀掩蔽法:沉淀掩蔽法:加入沉淀剂,使干扰离子生成沉淀而被掩加入沉淀剂,使干扰离子生成沉淀而被掩蔽,从而消除干扰蔽,从而消除干扰3、氧化还原掩蔽法:、氧化还原掩蔽法:利用氧化还原反应改变干扰离子价态,利用氧化还原反应改变干扰离子价态,以消除干扰以消除干扰 例:例:EDTA→Ca2+,,Mg2+,加入三乙醇胺掩蔽,加入三乙醇胺掩蔽Fe2+和和AL3+ 例:例:Ca2+,,Mg2+时共存溶液,加入时共存溶液,加入NaOH溶液,使溶液,使pH>12,, Mg2+→Mg(0H)2 ,从而消除从而消除Mg2+干扰干扰 例:例:EDTA测测Bi3+,,Fe3+等,加入抗坏血酸将等,加入抗坏血酸将Fe3+→Fe2+ 解蔽方法解蔽方法 在金属离子的配合物在金属离子的配合物试液中,加入一种液中,加入一种试剂,使已被,使已被EDTA或掩蔽或掩蔽剂配位的配位的Mn+释放出来,放出来,这种方法称种方法称为解蔽。

      解蔽 例如:例如:测定定铜合金合金试液中的液中的锌和和铅时,先用,先用KCN掩蔽掩蔽铜、、锌,,用用EDTA滴定滴定铅,然后加甲,然后加甲醛解蔽解蔽锌,再用,再用EDTA滴定滴定锌 三、三、 化学分离法化学分离法    当利用控制酸度或掩蔽等方法避免干当利用控制酸度或掩蔽等方法避免干扰都有困都有困难时,,还可可用化学分离法把被用化学分离法把被测离子从其它离子从其它组分中分离出来,分离的方法分中分离出来,分离的方法见本本书最后一章最后一章 四、四、 选用其它配位滴定剂选用其它配位滴定剂    随着配位滴定法的随着配位滴定法的发展,除展,除EDTA外又研制了一些新型外又研制了一些新型的氨的氨羧配合物作配合物作为滴定滴定剂,它,它们与金属离子形成配合物的与金属离子形成配合物的稳定性各有特点,可以用来提高配位滴定法的定性各有特点,可以用来提高配位滴定法的选择性   例如:例如:EDTA与与Ca2+、、Mg2+形成的配合物形成的配合物稳定性相差不大,定性相差不大,而而EGTA与与Ca2+、、Mg2+形成的配合物形成的配合物稳定性相差定性相差较大,故可以大,故可以在在Ca2+、、Mg2+共存共存时,用,用EGTA选择性滴定性滴定Ca2+。

      再如:再如:EDTP与与Cu2+形成的配合物形成的配合物稳定性高,可以在定性高,可以在Zn2+、、Cd2+、、Mn2+、、Mg2+共存的溶液中共存的溶液中选择性滴定性滴定Cu2+ 8.7 配位滴定方式及其应用配位滴定方式及其应用一、滴定方式一、滴定方式 * 1、直接法、直接法 适用条件:(适用条件:(1))M与与EDTA反应快,瞬间完成反应快,瞬间完成 ((2))M对指示剂不产生封闭效应对指示剂不产生封闭效应——定量定量*2、返滴定法、返滴定法 适用条件:适用条件: ((1))M与与EDTA反应慢反应慢 ((2))M对指示剂产生封闭效应,难以找到合适指示剂对指示剂产生封闭效应,难以找到合适指示剂 ((3))M在滴定条件下发生水解或沉淀在滴定条件下发生水解或沉淀 4、间接滴定法、间接滴定法 有些金属离子与有些金属离子与Y4-形成的配合物不稳定,而非金属离子形成的配合物不稳定,而非金属离子则不与则不与Y4-形成配合物若被测离子能定量地沉淀为有固定组形成配合物若被测离子能定量地沉淀为有固定组成的沉淀,而沉淀中另一种金属离子能用乙二胺四乙酸滴定,成的沉淀,而沉淀中另一种金属离子能用乙二胺四乙酸滴定,这样可通过滴定后者来间接求得检测离子的含量。

      这样可通过滴定后者来间接求得检测离子的含量3、置换滴定法、置换滴定法 以以金金属属离离子子N的的配配合合物物作作试试剂剂,,与与被被分分析析离离子子M发发生生置置换反应置换出的金属离子换反应置换出的金属离子N用乙二胺四乙酸滴定用乙二胺四乙酸滴定 适用条件:适用条件:M与与EDTA的配合物不稳定的配合物不稳定 二、配位滴定法应用实例二、配位滴定法应用实例 1、乙二胺四乙酸标准溶液的配制和标定、乙二胺四乙酸标准溶液的配制和标定 常用的乙二胺四乙酸标准溶液浓度为0.01~0.05mol·L-1乙二胺四乙酸标准溶液常采用间接法配制先配成近似所需的浓度,再用基准物质金属锌、ZnO、CaCO3或MgSO4·7H2O等来标定它的浓度 EDTA标准溶液的准溶液的储存存 为了防止为了防止EDTA溶液溶解玻璃中的溶液溶解玻璃中的Ca2+,配好的溶液应当贮,配好的溶液应当贮存于聚乙烯塑料瓶或硬质玻璃瓶中存于聚乙烯塑料瓶或硬质玻璃瓶中去离子水的质量去离子水的质量 配配位位滴滴定定对蒸蒸馏水水的的要要求求较高高,,若若配配制制溶溶液液的的水水中中含含有有少少量量金金属属离离子子,,在在不不同同的的情情况况下下会会对测定定结果果产生生不不同同的的影影响响。

      因因此此,,在在络合合滴滴定定中中必必须对所所用用蒸蒸馏水水的的质量量进行行检查为保保证质量,最好量,最好选用去离子水或二次蒸用去离子水或二次蒸馏水 3、水中硬度的测定、水中硬度的测定 乙二胺四乙酸测定水中钙、镁常用的方法是先测定钙、镁总量,再测定钙量,然后由钙、镁总量和钙的含量,求出镁的含量 ((1)) 钙、镁总量的测定钙、镁总量的测定:取一定定体积水样,调节pH=10,加铬黑T指示剂,然后用乙二胺四乙酸滴定铬黑T和 Y4-分别都能和Ca2+、Mg2+生成配合物它们的稳定性顺序为 CaY2->MgY 2->MgIn->CaIn- 被测试液中先加入少量铬黑T,它首先与Mg2+结合生成酒红色的MgIn-配合物滴入乙二胺四乙酸时,先与游离Ca2+配位,其次与游离Mg2+配位.最后夺取MgIn-中的Mg2+而游离出EBT,溶液由红经紫到蓝色,指示终点的到达 ((2)钙的测定)钙的测定:取同样体积的水样,用NaOH溶液调节到pH=12,此时Mg2+以Mg(OH)2沉淀析出,不干扰Ca2+的测定。

      再加入钙指示剂,此时溶液呈红色再滴入乙二胺四乙酸,它先与游离Ca2+配位,在化学计量点时夺取与指示剂配位的Ca2+,游离出指示剂,溶液转变为蓝色,指示终点的到达从消耗标准溶液的体积和浓度计算Ca的量     测定定结果的果的钙、、镁离子离子总量常以碳酸量常以碳酸钙的量来的量来计算水的算水的硬度各国硬度各国对水的硬度表示方法不同,我国通常以含水的硬度表示方法不同,我国通常以含CaCO3的的质量量浓度度ρ表示硬度,表示硬度,单位取位取mg·L-1也有用含也有用含CaCO3的物的物质的量的量浓度来表示的,度来表示的,单位取位取mmol·L-1国家标准准规定定饮用用水硬度以水硬度以CaCO3计,不能超,不能超过450 mg·L-1 例例 :: 取取 水水 样样 50.00mL,, 调调 pH=10,, 以以 铬铬 黑黑 T为为 指指 示示 剂剂 ,, 用用0.01000mol/L的的EDTA标标准准溶溶液液滴滴定定,,消消耗耗15.00mL;;另另取取水水样样50.00mL,,调调pH=12,,以以钙钙指指示示剂剂为为指指示示剂剂,,用用同同样样的的EDTA标准溶液滴定,消耗标准溶液滴定,消耗10.00mL,试计算:,试计算:((1)水样中)水样中Ca2+、、Mg2+的总含量,以的总含量,以mmol/L表示;表示;((2))Ca和和Mg的各自含量,以的各自含量,以mg/L表示。

      表示 解:以解:以铬黑黑T为指示指示剂,,测得得Ca和和Mg的的总含量;以含量;以钙指示指示剂为指示指示剂,,pH=12,, Mg2+ 形成形成Mg(OH)2沉淀,所沉淀,所测得的是得的是Ca的含量故:的含量故:((1)) Ca2+、、Mg2+的的总含量含量 ((2))Ca的含量:已知的含量:已知MCa=40.08g/mol,故,故 Mg的含量:已知的含量:已知M Mg =24.31g/mol,,Mg与与EDTA反反应消耗的体消耗的体积为15.00 mL -10.00 mL=5.00 mL,故,故 ü 返滴定法示例返滴定法示例1——明矾含量的测定明矾含量的测定 ü 返滴定法示例返滴定法示例2——氢氧化铝凝胶的测定氢氧化铝凝胶的测定 【本章作业】【本章作业】P154 ~155 一、简答题一、简答题4、、5 三、计算题三、计算题1、、3 。

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